美国腐蚀协会阻垢缓蚀剂效果检测方法的讨论

大庆油田设计院

美国腐蚀协会阻垢缓蚀剂效果检测方法的讨论

张晓波大庆油田设计院

《油田用防垢剂性能评定方法(SY/T 5673—93)》中推荐了测试溶液的配方。与NACE TM 0197—2002不同的是，SY/T 5673—93没有在溶液C中加入氯化钠，当溶液A、B和C混合时容易造成成垢量增大的情况发生，导致防垢率的结果偏低。钡、锶离子浓度测定可以采用原子吸收分光光度计法。在效果检测方法方面，对油田公司缓蚀阻垢剂标准和NACE标准进行了详细的对比分析，NACE TMO 197与NACETM 0374标准是评价缓蚀阻垢剂防止某种单一组成污垢产生能力的，而大庆油田公司标准是测试缓蚀阻垢剂防止多种成分组成污垢产生能力的。NACE标准主要用于缓蚀阻垢剂的实验室筛选与评价，大庆油田公司标准主要用于油田生产所需缓蚀阻垢剂性能的测试与评价。

油田化学剂；检测标准；阻垢缓蚀剂；测试法

《防止硫酸钙和碳酸钙垢从溶液中生成（油气生产系统）所需阻垢剂性能的实验室检测试验（NACE TM0374 1997—2007）》与《防垢剂产品验收和使用效果检验指标及方法（Q/SY DQ0833—2006）》在以下方面有所不同：①Q/SYDQ0833—2006测试溶液的组成、浓度以及阻垢剂的浓度存在明显差异，NACE TM0374 1997—2007标准规定的溶液比较简单，仅能形成单一无机垢，而Q/SY DQ0833—2006比较复杂，可以形成多种垢；②在NACETM0374 1997—2007抑制碳酸钙形成能力的测试方法中，用二氧化碳饱和A、B两种溶液，Q/ SYDQ0833—2006没有采用这种方法，而是使用调节溶液酸度的方法控制溶液的碳酸根离子和碳酸氢根离子的含量；③结果表达的内容不同，NACE TM0374 1997—2007的防垢率是针对硫酸钙和碳酸钙，而Q/SY DQ0833—2006的防垢率是针对混合垢，一般而言，这种方法适合针对缓蚀阻垢剂防止现场水结垢效果的检测。但是，在现场水质成分、矿化度差别方面两种方法差别也是很大的，因此Q/ SYDQ0833—2006采用的测试溶液能否具有代表性是值得研究的。

《评价石膏垢除垢剂效果的筛选试验（NACE TMO0397—2002）》标准提供了测定去除石膏垢能力的除垢剂实验室静态筛选实验方法。方法分为两部分，第一部分为垢溶解剂测试法，第二部分为垢转换剂测试法。垢溶解剂测试法用蒸馏水配制Na4EDTA水溶液，浓度为200 g/L，用Na4EDTA溶解，然后进行光谱分析及吸光光度法分析，或EDTA返滴。垢转换剂测试法用蒸馏水配制羟基乙酸钾（KC2O3H3）水溶液，浓度39%。用KC2O3H3转换，然后进行光谱分析及吸光光度法分析，或EDTA返滴。大庆油田公司当下还没有垢溶解缓蚀阻垢剂和垢转换缓蚀阻垢剂的产品标准，《评价石膏垢除垢剂效果的筛选试验（NACE TMO0397—2002）》标准原理清晰，操作也不复杂，非常实用，甚至对垢组成成分的分析也有一定的借鉴意义。

《测定防垢剂防止硫酸钡和/或硫酸锶从溶液中沉淀出来的能力实验室筛选试验（用于油气生产系统）（NACE TM0197—2002）》标准的方法提要为：选择一个组成适当的试验盐溶液，确定盐水中每种成分的浓度；如果试验的目的是为某一个特定现场筛选出缓蚀阻垢剂配方，应当选择一个与现场发生结垢类似的盐类组成。抑制硫酸钡垢的性能试验的测试溶液为：A组分包含所有的多价阳离子，B组分包含所有的可以与阳离子形成硫酸钡或/和硫酸锶沉淀的阴离子，A、B组分必须保证两组分的阴阳离子浓度相同，如果不同加入氯化钠；C组分以氯化钠取代B组分中所有的可以与阳离子形成硫酸钡或/和硫酸锶沉淀的阴离子，加入的量以C组分与B组分离子强度相同为依据。与大庆油田公司缓蚀阻垢剂检测标准的主要差别为该标准测试的硫酸钙、碳酸钙垢合成测试盐水分别含有氯化钙、碳酸氢钠、硫酸钠和氯化钙；Q/SY DQ0833—2006则为混合离子。NACE TM0197—2002标准缓蚀阻垢剂瓶试测试方法原理如图1、图2。

图1 缓蚀阻垢剂瓶试测试方法原理图（测试阴离子）

图2 缓蚀阻垢剂瓶试测试方法原理图（替代阴离子）

《油田用防垢剂性能评定方法(SY/T 5673—93)》中推荐了测试溶液的配方。与NACE TM0197—2002不同的是，SY/T 5673—93没有在溶液C中加入氯化钠，当溶液A、B和C混合时容易造成成垢量增大的情况发生，导致防垢率的结果偏低。钡、锶离子浓度测定可以采用原子吸收分光光度计法，其工作参数见表1。

表1 原子吸收分光光度计工作参数

大庆油田公司缓蚀阻垢剂标准测试方法与NACE相应标准对比可以参照表2。

表2 NACE缓蚀阻垢剂标准与油田公司标准对比

在效果检测方法方面，对油田公司缓蚀阻垢剂标准和NACE标准进行了详细的对比分析，NACE TMO197与NACETM0374标准是评价缓蚀阻垢剂防止某种单一组成污垢产生能力的，而大庆油田公司标准是测试缓蚀阻垢剂防止多种成分组成污垢产生能力的。NACE标准主要用于缓蚀阻垢剂的实验室筛选与评价，大庆油田公司标准主要用于油田生产所需缓蚀阻垢剂性能的测试与评价。

（栏目主持 焦晓梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.1.053